/ / Hartleyho oscilátor a Hartleyho oscilátorová teorie

Hartleyho oscilátor a Hartleyho oscilátorová teorie

Oscilátor

Jednou z hlavních nevýhod základní LCObvod oscilátoru, na který jsme se dívali v předcházejícím tutoriálu, je, že nemají prostředky pro řízení amplitudy oscilací a také je obtížné naladit oscilátor na požadovanou frekvenci. Je-li kumulativní elektromagnetické spojení mezi L1 a L2 Příliš malá je nedostatečná zpětná vazba a oscilace by nakonec zemřely na nulu.

Podobně, pokud byla zpětná vazba příliš silnáoscilace by se dále zvyšovaly v amplitudě, dokud nebudou omezeny podmínkami obvodu, které způsobují zkreslení signálu. Takže je velmi obtížné „naladit“ oscilátor.

Je však možné zpětně posunout zpětsprávné množství napětí pro konstantní amplitudové kmity. Pokud se vrátíme zpět více, než je nutné, amplituda oscilací může být řízena předpětím zesilovače takovým způsobem, že pokud se oscilace zvětší v amplitudě, zvýší se předpětí a zesílení zesilovače se sníží.

Pokud amplituda kmitání klesázkreslení se sníží a zesílí zesílení zesilovače, čímž se zvýší zpětná vazba. Tímto způsobem se amplituda kmitání udržuje konstantní pomocí procesu známého jako Automatické zkreslení základny.

Velkou výhodou automatického zkreslení základny v aNapěťově řízený oscilátor je, že oscilátor může být zefektivněn poskytováním zkreslení třídy B nebo dokonce stavu zkreslení třídy C v tranzistoru. To má tu výhodu, že proud kolektoru teče pouze během části oscilačního cyklu, takže klidový kolektorový proud je velmi malý. Pak tento „samoladící“ základní oscilátorový obvod tvoří jeden z nejběžnějších typů paralelních rezonančních konfigurací oscilátoru LC s názvem Hartley Oscilátor obvod.

obvod nádrže oscilátoru hartley
</p>

Tankový okruh Hartleyho oscilátoru

V Hartley Oscilátor laděný LC obvod je připojen mezikolektoru a základny tranzistorového zesilovače. Co se týče oscilačního napětí, vysílač je připojen k odbočovacímu bodu na laděné cívce obvodu.

Zpětnovazební část laděného obvodu LC nádrže je odebírána ze středového kohoutku cívky induktoru nebo dokonce ze dvou oddělených cívek v sérii, které jsou paralelně s variabilním kondenzátorem C, jak je znázorněno.

Okruh Hartley je často označován jako asplit-inductance oscilátor, protože cívka L je středově odbočená. Ve skutečnosti, indukčnost L působí jako dvě oddělené cívky ve velmi těsné blízkosti s proudem proudícím přes sekci cívky XY indukuje signál do sekce YZ cívky níže.

Obvod Hartleyho oscilátoru může být vyroben zlibovolnou konfiguraci, která používá buď jednu cívku s jedním závitem (podobnou autotransformátoru) nebo dvojici sériově zapojených cívek paralelně s jedním kondenzátorem, jak je znázorněno níže.

Základní design Hartleyho oscilátoru

obvod oscilátoru hartley

Když je okruh oscilační, napětí v bodě X (kolektor), vzhledem k bodu Y (emitor), je 180Ó mimo fázi s napětím v bodě Z (základna)vzhledem k bodu Y. Při frekvenci kmitání je impedance zátěže kolektoru odporová a zvýšení základního napětí způsobuje pokles napětí kolektoru.

Pak je tu 180Ó fázová změna napětí mezi základnou a kolektorem a to spolu s původním 180Ó fázový posun ve smyčce zpětné vazby poskytuje správný fázový vztah kladné zpětné vazby pro oscilace, které mají být udržovány.

Množství zpětné vazby závisí na poloze„bodu odpichu“ induktoru. Pokud se tento posunuje blíže ke kolektoru, zvyšuje se množství zpětné vazby, ale výstup mezi kolektorem a zemí se sníží a naopak. Rezistory Rl a R2 poskytují obvyklou stabilizaci stejnosměrného napětí pro tranzistor normálním způsobem, zatímco kondenzátory působí jako kondenzátory blokující stejnosměrný proud.

V tomhle Hartley Oscilátor Proud stejnosměrného kolektoru protéká částí cívky az tohoto důvodu se říká, že obvod je „sériově napájený“ s frekvencí kmitání Hartleyho oscilátoru.

frekvenční rovnice hartleyho oscilátoru

Poznámka: LT je celková kumulativně spojená indukčnost, pokud se použijí dvě oddělené cívky, včetně jejich vzájemné indukčnosti, M.

Frekvence oscilací může být nastavena pomocízměna „ladicího“ kondenzátoru C nebo změnou polohy jádra ze železného prachu uvnitř cívky (indukční ladění) poskytující výstup v širokém rozsahu frekvencí, což umožňuje velmi snadné vyladění. Také Hartley Oscilátor produkuje výstupní amplitudu, která je konstantní v celém frekvenčním rozsahu.

Stejně jako sériově napájený oscilátor Hartley výše, je také možné připojit laděný okruh nádrže přes zesilovač jako oscilátor napájený z boku, jak je znázorněno níže.

Okruh Hartleyho oscilátoru, napájený z boku

Obvod huntleyho přívodu s napájením boku

V obvodu s oscilátorem Hartleyho napájení jsou obaAC a DC komponenty kolektorového proudu mají oddělené cesty kolem obvodu. Jelikož je stejnosměrná složka blokována kondenzátorem C2, žádný indukční cívkou neprotéká žádný stejnosměrný proud, L a menší výkon je v laděném obvodu promarněn.

Radiofrekvenční cívka (RFC), L2, je vysokofrekvenční tlumivkakterý má vysokou reaktanci při frekvenci oscilací tak, že většina RF proudu je aplikována na obvod ladicí nádrže LC přes kondenzátor, C2, když DC složka prochází přes L2 do napájecího zdroje. Namísto RFC cívky L2 by mohl být použit odpor, ale účinnost by byla menší.

Hartley Oscillator Příklad č. 1

A Hartley Oscilátor obvod, který má dva jednotlivé induktory 0. \ t5 mH, jsou navrženy tak, aby rezonovaly paralelně s variabilním kondenzátorem, který lze nastavit mezi 100pF a 500pF. Určete horní a dolní frekvenci kmitání a také šířku pásma Hartleyho oscilátorů.

Z výše uvedeného můžeme vypočítat frekvenci oscilací pro Hartleyho oscilátor jako:

frekvence kmitání

Obvod se skládá ze dvou indukčních cívek v sérii, takže celková indukčnost je dána jako:

indukčnost hartleyho oscilátoru

Horní frekvence Hartleyho oscilátoru

horní frekvence hartleyho oscilátoru

Dolní frekvence Hartleyho oscilátoru

nižší frekvence hartleyho oscilátoru

Šířka pásma Hartleyho oscilátoru

šířka pásma hartley oscilátoru

Hartley Oscillator pomocí Op-amp

Stejně jako použití bipolárního tranzistoru(BJT) jako aktivní zesilovač Hartleyho oscilátoru, můžeme také použít tranzistor s tranzistorovým efektem (FET) nebo operační zesilovač (op-amp). Provoz Op-amp Hartley oscilátor je přesně stejná jako u tranzistorové verze s frekvencí provozu vypočítanou stejným způsobem. Zvažte níže uvedený okruh.

Obvod zesilovače Hartleyho oscilátoru

hartley oscilátor op-amp design

Výhodou konstrukce a Hartley Oscilátor aktivní operační zesilovačstupeň je, že zisk op-amp lze velmi snadno nastavit pomocí odporů Rl a R2. Stejně jako u tranzistorového oscilátoru výše musí být zisk obvodu rovný nebo mírně větší než poměr L1 / L2. Pokud jsou obě indukční cívky navinuty na společné jádro a existuje vzájemná indukčnost M, pak se tento poměr stává (L1 + M) / (L2 + M).

Shrnutí Hartleyho oscilátoru

Pak k shrnutí, Hartley Oscilátor se skládá z paralelního LC resonátorového okruhujejichž zpětná vazba se dosahuje pomocí indukčního děliče. Jako většina oscilátorových obvodů, i Hartleyho oscilátor existuje v několika formách, přičemž nejběžnější formou je tranzistorový obvod.

Tento Hartley Oscilátor konfigurace má laděný okruh nádrže s jehorezonanční cívka poklepaná pro napájení zlomku výstupního signálu zpět do emitoru tranzistoru. Vzhledem k tomu, že výstup emitoru tranzistorů je vždy „in-phase“ s výstupem na kolektoru, je tento signál zpětné vazby kladný. Oscilační frekvence, která je sinusovým napětím, je určena rezonanční frekvencí nádrže.

V dalším tutoriálu o oscilátorech budemepodívejte se na další typ oscilátoru LC, který je opačný k Hartleyho oscilátoru zvanému Colpitts Oscillator. Oscilátor Colpitts používá dva kondenzátory v sérii, aby vytvořil středovou odpichovou kapacitu paralelně s jedinou indukčností uvnitř jeho rezonančního obvodu.

Komentáře (0)
Přidat komentář